Para Ilmuwan Akhirnya Mengungkap Bagaimana Paus “Menyanyikan” Lagu Misteriusnya—Dan Ini Melibatkan Bagian Tubuh Ini:


Di laut dalam, mamalia raksasa berenang di perairan yang tidak terlihat dan menemukan satu sama lain menggunakan nyanyian misterius. Meskipun Angkatan Laut telah mengetahui tentang nyanyian paus sejak 1960-an (setidaknya), dan para pelaut telah lama mendengar jeritan menakutkan mereka melalui lambung kapal, masih menjadi misteri bagaimana sebenarnya nyanyian paus dinyanyikan—hingga saat ini.

Hewan darat seperti kera memiliki penglihatan yang sangat tajam dengan sensitivitas warna yang jelas. Manusia hidup dalam peradaban yang didorong oleh komunikasi visual. Hal tersebut tidak berlaku bagi mamalia besar di lautan dalam, yang mata kecilnya menjadi sekunder dalam dunia suara.

Di bawah air, suara merambat hampir lima kali lebih cepat dibandingkan di darat. Suara pada dasarnya adalah getaran partikel yang membentuk gelombang yang merambat melalui udara atau air, yang ditafsirkan oleh telinga sebagai suara. Kepadatan partikel dalam air yang relatif lebih tinggi berarti partikel-partikel tersebut berada dalam kontak yang lebih dekat satu sama lain, sehingga memiliki jarak tempuh yang lebih kecil untuk meneruskan getaran dari satu partikel ke partikel lainnya, sehingga gelombang suara merambat jauh lebih cepat. Mamalia laut memanfaatkan alam tak terlihat ini demi keuntungan mereka.

Paus telah beradaptasi dengan lingkungan khusus ini, menggunakan suara untuk “melihat” dan berkomunikasi di bawah gelombang. Sejak Angkatan Laut memberikan rekaman kicauan ikan paus yang pertama pada 1967, para ilmuwan telah mempelajari bagaimana paus mendengar suara-suara tersebut: Mereka memiliki telinga yang khusus dilengkapi dengan kantong udara; namun masih menjadi misteri bagaimana paus menghasilkan nyanyiannya yang mempesona. Angkatan Laut akan melanjutkan penelitiannya terhadap kemampuan unik ini dan mengembangkan teknologi sonar.

Seorang penyelam bebas berenang di dekat tiga ekor paus bungkuk remaja. (Atas izin Karim Iliya)

Namun kini, sebuah studi baru telah meneliti laring paus yang mati setelah terdampar dan membangun model komputasi untuk mengungkap misteri di balik anatomi vokal mereka.

Paus balin, khususnya, adalah mamalia terbesar di Bumi. Diantaranya adalah paus bungkuk, paus biru, dan abu-abu. Tim peneliti yang melakukan penelitian yang diterbitkan dalam jurnal bergengsi Nature, dipimpin oleh Coen Elemans, dari Departemen Biologi Universitas Southern Denmark, dan Tecumseh Fitch, dari Departemen Biologi Perilaku dan Kognitif Universitas Wina.

Saat memeriksa laring paus bungkuk yang dibedah, mereka menemukan organ tersebut, dalam beberapa hal, mirip dengan mamalia darat; laring paus balin tetap berperan penting sebagai organ vokal di bawah laut. Namun ada perbedaan yang jelas. Secara khusus, para peneliti mengisolasi mekanisme yang menyebabkan nyanyian paus, yang terdiri dari beberapa bagian:

Paus mempunyai alat berbentuk U memanjang yang disebut arytenoid. Terdiri dari dua tulang rawan yang berorientasi horizontal, ini berfungsi untuk mengubah posisi pita suara pada banyak mamalia.

Terletak di atas arytenoid terdapat “bantalan” berserat. Pada paus, alat ini dapat digunakan dalam posisi bernapas untuk meniupkan udara melalui lubang semburnya; atau posisi fonasi untuk menimbulkan getaran sehingga menimbulkan nyanyian ikan paus.

Dalam posisi fonasi, udara dari paru-paru ditangkap dalam kantung udara laring, yang menurut hipotesis mereka, memungkinkan daur ulang udara selama mereka bernyanyi.

Yang juga perlu diperhatikan, paus memiliki ciri yang tidak dimiliki mamalia darat: Seperangkat penutup hidung dan mulut “misterius” yang melindungi saluran udara dari air.

Area mekanisme ini di mana "bantalan" dan arytenoid berbentuk U bertemu adalah sumber getaran, sehingga menimbulkan suara nyanyian ikan paus. Didorong oleh paru-paru meledak paus, getaran yang didorong secara aerodinamis terjadi di bantalan saat berada dalam posisi fonasi.

Area mekanisme tempat bertemunya “bantalan” dan arytenoid berbentuk U merupakan sumber getaran sehingga menimbulkan suara nyanyian ikan paus. Didukung oleh paru-paru eksplosif paus, getaran yang digerakkan secara aerodinamis terjadi di bantalan saat dalam posisi fonasi.

Pengujian lebih lanjut, mereka bahkan mampu mencocokkan frekuensi suara yang dihasilkan bagian anatomi ini dengan frekuensi suara paus bungkuk. Pencocokan ini dicapai dengan membangun model komputasi laring yang berhasil mensimulasikan efek getaran yang didorong udara ini dan suara berikutnya.

Seekor paus bungkuk menerobos dekat Pulau Bering, Kamchatka, Rusia. (Atas izin Olga Filatova, Universitas Denmark Selatan)


“Model kami secara akurat memprediksi hasil eksperimen kami, namun kami juga dapat menghitung fitur akustik yang tidak dapat kami ukur di laboratorium, seperti rentang frekuensi,” kata rekan penulis studi, Weili Jiang, dari Rochester Institute of Technology, kepada Universitas Denmark.

Prediksi yang dihasilkan komputer sangat mirip dengan vokalisasi alami—nyanyian—paus bungkuk.

“Rekaman akustik pertama nyanyian paus bungkuk oleh Roger dan Katy Payne pada 1970 sangat menyentuh hati umat manusia, mengawali berkembangnya bidang bioakustik kelautan, dan memicu minat global dalam upaya konservasi laut,” kata Elemans. “Rekaman-rekaman ini sangat penting secara politik saat itu, sehingga mereka digunakan dalam misi ruang angkasa Voyager.” (ET/sun)






0 comments